Damage to the historic town of Staufen (Germany) caused by geothermal drillings through anhydrite-bearing formations

Shallow geothermal systems for the heating and cooling of buildings will play an important role in the future renewable energy supply. Especially in dense settlements the geother­mal energy utilization for facility heating and cooling is very promising. Therefore, it is important to analyse the damage to Staufen im Breisgau (Germany). In September of 2007, seven geothermal borehole heat exchanger (BHE) drillings were per­formed in a small square directly adjacent to the 16th century town hall in the centre of the town. These led to enormous structural damage to buildings as a function of four different geological parameters: artesian groundwater, two interacting karst formations, strong tectonization, and a swellable anhy­drite formation. Some weeks after termination of the well con­struction, uplift started, and recently (March 2010) reached a magnitude of approximately 26 cm. Actually, some 250 build­ings (March 2010) are involved; showing cracks, tilting, and other effects of the differential swelling movements beneath the foundations. Surface uplifts with rate up to 10 mm/month have been determined using high-resolution spaceborne radar data and radarinterferometric techniques. These amplitudes correlate with data from benchmarks of terrestrial geodetic surveyng. Besides the uplift due to the swelling processes, fu­ture problems could arise from the fact that the gypsum formed from the swelled anhydrite is soluble in water. Thus, sinkholes and other karst related phenomena may occur

A dicing free SOI process for MEMS devices

This paper presents a full wafer, dicing free, dry release process for MEMS silicon-on-insulator (SOI) sensors and actuators. The developed process is particularly useful for inertial sensors that benefit from a large proof mass, for example accelerometers and gyroscopes. It involves consecutive front and backside deep reactive ion etching (DRIE) of the substrate to define the device features, release holes, and trenches. This is followed by hydrofluoric acid vapor phase etching (HF VPE) to release the proof mass and the handle wafer underneath to allow vertical displacements of the proof mass. The release process also allows the devices to be detached from each other and the substrate without the need of an extra dicing step that may damage the delicate device features or create debris. In the work described here, the process is demonstrated for the full wafer release of a high performance accelerometer with a large proof mass measuring 4 × 7 mm2. The sensor was successfully fabricated with a yield of over 95

Validierung von potenziellen Archivböden Schleswig-Holsteins im Gelände

Aus Sicht des Bodenschutzes ist es gesetzlich geregelt die wertvolle Archivfunktion von Böden als Zeugen der Natur- und Kulturentwicklung zu schützen (§1 und §2 BBodSchG). In Bezug auf Schleswig-Holstein spiegeln Archivböden u.a. Prozesse der Naturgeschichte wie (1) Sedimentationsvorgänge in den Marschen, hervorgerufen durch Trans- und Regressionsphasen des postglazialen Meeresspiegelanstiegs, (2) Ablagerungen von limnischen kalkreichen Sedimenten, (3) spezielle Stoffverlagerungen im Boden bedingt durch einen aktuellen oder rezenten Grundwassereinfluss (z.B. Kalk- und Eisenausfällungen) oder (4) einer ausgeprägten Stoffdynamik (Bildung von Maibolt) wider. Auch wird Böden mit Hinweisen auf die kulturelle Entwicklungsgeschichte wie dem Plaggenesch eine besondere Archivfunktion eingeräumt. Diesem im Auftrag des Landesamtes für Landwirtschaft, Umwelt und ländliche Räume (LLUR) durchgeführten Projekt ist eine Ausweisung von potenziellen Suchräumen zum Archivbodenvorkommen über verfügbare Informationsgrundlagen (z.B. Geodatenbanken) vorausgegangen, die es mittels Sondierungen bis 2 m Tiefe und Schürfgruben im Gelände zu überprüfen galt. Dabei wurden über die Hauptnaturräume Schleswig-Holsteins verteilt etwa 50 potenzielle Suchräume nach bodenkundlicher Kartieranleitung (KA5) kartiert. Als Archivbodentypen wurden Dwogmarschen mit fossilem Ah-Horizont und sulfatreiche Organomarschen mit Maibolt (Marsch), Brauneisengleye und Plaggenesche (Geest) sowie Kalkgleye mit Sekundärcarbonat und Gleye aus kalkreichen Sedimenten (Östliches Hügelland) aufgesucht. Begleitend zu den bodenkundlichen Felduntersuchungen sind sowohl Bodenkenngrößen wie Textur, pH und Kohlenstoff als auch diagnostische Merkmale zur Ausweisung der Archivfunktion im Labor analysiert worden. Insgesamt war bei ca. 75% der untersuchten Standorte ein Archivboden im Gelände aufzufinden, wobei die Ausprägung der Archivfunktion u.a. durch pedogene und anthropogene Überprägungen oder Überlagerungen variierte

Moorböden als Natur- und Kulturgeschichte in Schleswig-Holstein - Verfahren zur qualitativen Bewertung von Archivböden

Moorböden als Natur- und Kulturgeschichte in Schleswig-Holstei

Natürliche und anthropogene Bodenverdichtungen in Schleswig-Holstein: Nachweis von schädlichen Bodenveränderungen

Viele Bodentypen Schleswig-Holsteins weisen durch pedo-/geogenetische Prozesse bereits natürliche Verdichtungen im Unterboden auf. Der flächenhafte Anteil dieser natürlichen Verdichtungen liegt auf Basis der BÜK S.-H. 250 unter Berücksichtigung von Leit- und Begleitböden in Schleswig-Holstein bei 43%. Durch anthropogene Bodenverdichtungen kann der Anteil, auch bei Böden ohne natürliche Verdichtungserscheinungen, entsprechend höher liegen. Zur Erfassung des Verdichtungszustandes wurden bei 1115 Bodenleitprofilen der Datenbank des LLUR S.-H. u.a. die Luftkapazität (LK) und gesättigte Wasserleitfähigkeit (kf) ausgewertet und im Hinblick auf kritische Grenzwerte (LK = <5 Vol.% und kf =<10 cm/d) bewertet. Es zeigte sich, dass der Verdichtungsstatus in deutlicher Abhängigkeit vom Bodentyp steht. Podsole und sandige Braunerden sind nicht bzw. kaum betroffen, während beispielsweise Pararendzinen (als Resultat starker Erosion in Kuppen- und Oberhanglage) aufgrund des anstehenden Geschiebemergels einen hohen natürlichen Verdichtungsstatus aufweisen. Eine anthropogene Bodenverdichtung konnte bei Pseudogleyen und Pseudogley-Parabraunerden nachgewiesen werden. Über ein Drittel der kf- (und ein Viertel der LK-Werte) sind in den primär wasserleitenden Sw- bzw. Sw-Al-Horizonten geringer als in den wasserstauenden Sd- bzw. Sd-Bt-Horizonten, was der Pedogenese der Bodentypen widerspricht

Neues zu den Böden der Marsch - Profilprägende Prozesse, Merkmale und Kennzeichnung -

Für die eindeutige Beschreibung von Bö-den bedarf es klar definierter Symbole zur Kennzeichnung von Bodenmerkmalen und Bodenbildungsprozessen. Für die Böden der Marsch ist festzustellen, dass die Merk-male der Schwefeldynamik in der KA5 nur unzureichend Berücksichtigung finden. Daneben wird in der AG Bodensys-tematik im Rahmen einer Neuordnung die systematische Stellung der Marschen und deren bodentypologische Ansprache diskutiert. Direkte Anwendung finden diese Überlegungen in der derzeit stattfindenden Neukartierung der niedersächsischen Marsch. Hierfür sind eindeutige Beschreibungen der Bodenmerkmale und Horizontsymbole zwingende Voraussetzung. Der Beitrag macht diesbezüglich Vorschläge zur Kennzeich-nung von Merkmalen und Horizonten

A survey of across-target bioactivity results of small molecules in PubChem

This work provides an analysis of across-target bioactivity results in the screening data deposited in PubChem. Two alternative approaches for grouping-related targets are used to examine a compound's across-target bioactivity. This analysis identifies compounds that are selectively active against groups of protein targets that are identical or similar in sequence. This analysis also identifies compounds that are bioactive across unrelated targets. Statistical distributions of compound' across-target selectivity provide a survey to evaluate target specificity of compounds by deriving and analyzing bioactivity profile across a wide range of biological targets for tested small molecules in PubChem. This work enables one to select target specific inhibitors, identify promiscuous compounds and better understand the biological mechanisms of target-small molecule interactions

A High Sensitivity Micro Format Chemiluminescence Enzyme Inhibition Assay for Determination of Hg(II)

A highly sensitive and specific enzyme inhibition assay based on alcohol oxidase (AlOx) and horseradish peroxidase (HRP) for determination of mercury Hg(II) in water samples has been presented. This article describes the optimization and miniaturization of an enzymatic assay using a chemiluminescence reaction. The analytical performance and detection limit for determination of Hg(II) was optimized in 96 well plates and further extended to 384 well plates with a 10-fold reduction in assay volume. Inhibition of the enzyme activity by dissolved Hg(II) was found to be linear in the range 5–500 pg·mL−1 with 3% CV in inter-batch assay. Due to miniaturization of assay in 384 well plates, Hg(II) was measurable as low as 1 pg·mL−1 within 15 min. About 10-fold more specificity of the developed assay for Hg(II) analysis was confirmed by challenging with interfering divalent metal ions such as cadmium Cd(II) and lead Pb(II). Using the proposed assay we could successfully demonstrate that in a composite mixture of Hg(II), Cd(II) and Pb(II), inhibition by each metal ion is significantly enhanced in the presence of the others. Applicability of the proposed assay for the determination of the Hg(II) in spiked drinking and sea water resulted in recoveries ranging from 100–110.52%